Statut juridique du transformateur électrique en résine moulée

Les transformateurs en résine font partie des transformateurs de puissance (Power Transformers) et sont des transformateurs électriques conçus pour des puissances élevées allant de 100 kVA à 6 MVA. Les transformateurs secs en résine époxy sont des équipements électriques haute tension largement utilisés dans les systèmes électriques. Contrairement aux transformateurs immergés dans l'huile, ils n'utilisent pas de liquide de refroidissement mais sont isolés et refroidis par de l'air ou d'autres matériaux isolants solides.

Définitions techniques et caractéristiques

Un transformateur est constitué d’un circuit magnétique, celui-ci est appelé noyau. Le noyau d’un transformateur en résine moulée est constitué d’une tôle électrique stratifiée. Le noyau d’un transformateur en résine est constitué d’un noyau de tôles électriques empilées, comme pour un transformateur à huile. Le noyau possède au moins deux enroulements dans lesquels circule le courant, appelés enroulement primaire et enroulement secondaire.

Si une tension électrique alternative est appliquée à l’enroulement primaire, un courant alternatif commence à circuler dans l’enroulement primaire. Ce courant alternatif crée un champ magnétique dans l’enroulement, dont l’intensité et la fréquence varient avec la source de courant alternatif. Le circuit magnétique d’un transformateur (champ magnétique) devrait idéalement générer de faibles pertes par courants de Foucault et avoir de faibles pertes par inversion magnétique (pertes par hystérésis).

Un autre aspect est celui des résistances dans l’enroulement d’un transformateur. Seuls des enroulements par couches et ordonnés sur la bobine primaire et la bobine secondaire et le meilleur métal d’enroulement permettent de réduire les pertes d’enroulement. Le nombre de spires sur la bobine permet de réguler la tension.

Les enroulements du transformateur sont en fil ou en bande. Les enroulements sont souvent moulés dans de la résine de coulée, d’où le nom de transformateur en résine de coulée. Les deux bobines de haute et basse tension adopte des fils de cuivre (films) et sont revêtues de résine époxy et durcis sous vide formant une haute structure de fibre de verre en plastique.

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Matériaux conducteurs et isolants

Le cuivre, à l’exception de l’argent, a la meilleure conductivité avec γ = 56. L’aluminium, en revanche, n’a que γ = 36. L’aluminium suit donc avec un écart d’environ 35 %. Ainsi, le cuivre est le meilleur métal et l’aluminium « seulement » le deuxième meilleur des matériaux conducteurs techniquement et économiquement utilisables pour l’énergie électrique. Tous les autres métaux ne peuvent pas être considérés comme des conducteurs de courant, et les alliages ont généralement une conductivité nettement inférieure à celle des métaux purs. L’argent ou l’or sont totalement exclus en raison de leur prix élevé.

La résine diélectrique pour transformateurs est un matériau isolant hautement performant utilisé pour protéger et isoler les composants électriques à l’intérieur des transformateurs. Cette résine est conçue pour résister aux températures élevées et aux contraintes électriques présentes à l’intérieur du transformateur, garantissant une isolation efficace et une protection contre les décharges et les courts-circuits.

La résine époxy pour l’isolation électrique est largement utilisée pour l’isolation électrique en raison de ses propriétés isolantes et de sa résistance aux hautes températures. Ce matériau, une fois durci, forme un revêtement solide qui protège efficacement les composants électriques de l’humidité, de la poussière et des agents externes. La résine époxy pour les coulées électriques est un matériau isolant idéal pour protéger les composants électriques de l’humidité, de la poussière et des courts-circuits.

Processus de fabrication et contrôle qualité

Le processus de fabrication des transformateurs secs en résine époxy n'est pas seulement un artisanat mais aussi une compétence technique. La préparation est cruciale avant de commencer le processus de coulée. Tout d'abord, il est essentiel de s'assurer que les moules de coulée sont propres et secs pour éviter d'affecter la qualité de la coulée ultérieure. Ensuite, les bobines pré-préparées sont placées dans les moules de coulée, en s'assurant que les moules sont scellés sur les bords et aux bornes des conducteurs, puis hissées dans la cuve de coulée.

Le mélange de la résine époxy est l'étape la plus critique de tout le processus de moulage. Le poids du mélange nécessaire doit être calculé avec précision en fonction du nombre, de la puissance et de la quantité de bobines à couler. Lors du processus de coulée, il est nécessaire de surveiller de près plusieurs paramètres, notamment le débit de sortie, la viscosité du mélange, l'apparition de bulles et les relevés de température de divers instruments.

Après la coulée, le durcissement doit être effectué rapidement pour minimiser le temps passé dans un environnement à basse température. En effet, la résine époxy nécessite des températures et un temps spécifiques pour assurer un durcissement complet. Une fois le durcissement terminé, la bobine doit être retirée du moule, un processus connu sous le nom de démoulage. Après le démoulage, la bobine est remontée dans un four et refroidie lentement avec le four.

Avantages techniques et opérationnels

Les transformateurs secs en résine coulée constituent un choix fantastique pour la distribution d’énergie dans plusieurs applications industrielles et commerciales. Ces transformateurs présentent une conception de pointe qui offre plusieurs avantages par rapport aux transformateurs à huile plus traditionnels.

Hautement efficace : les transformateurs de type sec en résine coulée sont très efficaces, offrant un niveau élevé d'économies d'énergie par rapport à leurs homologues à huile.
Facile à entretenir : les transformateurs de type sec en résine moulée sont relativement faciles à entretenir et nécessitent un entretien minimal.
Sûr : les transformateurs de type sec en résine moulée sont incroyablement sûrs, sans possibilité de déversements ou de fuites d’huile susceptibles de créer des conditions dangereuses.
Durable : les transformateurs de type sec en résine moulée sont très durables et peuvent résister à des environnements difficiles, tels qu'une humidité élevée ou des températures extrêmes.
Respectueux de l'environnement : les transformateurs de type sec en résine moulée ne contiennent aucune substance toxique telle que les PCB.

Remplis de conception durable, matériaux d’isolation écologiques, solides et à base de résine, l’absence d’huile réduit l’impact environnemental, ce qui les rend plus sûrs et moins sujets aux risques d’incendie, et convient aux installations intérieures et aux zones où la sécurité environnementale est un problème. Faible maintenance : sans huile à gérer, les Dry-Type Transformers nécessitent une maintenance minimale, réduisant ainsi les coûts d'exploitation au fil du temps. Conception compacte : convient aux installations à espace limité, telles que les environnements urbains et industriels.

Applications et limites

Le domaine d’application varie en fonction de la structure du transformateur. Les transformateurs en résine coulée peuvent donc être utilisés pour différentes solutions et applications. Ils sont utilisés dans le domaine de la production et de la transmission d’électricité comme transformateurs de fixation de générateur et transformateurs d’accès au réseau entre la centrale électrique et le réseau, comme transformateurs de connexion de système dans les sous-stations haute tension et comme transformateurs d’alimentation d’installation pour les applications industrielles.

Les transformateurs secs en résine coulée sont largement utilisés dans : bâtiments commerciaux pour l’éclairage et la distribution d’énergie dans les immeubles de bureaux, les centres commerciaux et les hôpitaux; installations industrielles pour alimenter les machines et les processus dans les usines; data centers pour fournir une alimentation fiable avec un risque minimal d’incendie; projets d’énergie renouvelable pour soutenir les installations d’énergie solaire et éolienne où les considérations de sécurité et d’environnement sont essentielles.

Comme les transformateurs de puissance, en tant que transformateurs secs, ne peuvent généralement pas évacuer aussi bien la chaleur perdue, ils sont limités à des puissances allant jusqu’à 40 MVA. C’est pourquoi ces transformateurs sont le plus souvent utilisés dans le domaine des réseaux de moyenne tension. Dans ce cas, le fonctionnement est principalement utilisé comme transformateur de distribution pour alimenter les réseaux basse tension dans les grandes installations ou les complexes de bâtiments.

Normes, sécurité et statut juridique

Diverses normes et réglementations générales s’appliquent aux transformateurs de puissance. En Allemagne/Europe, les transformateurs de puissance sont généralement conçus selon les normes EN ou CEI 60076. Il existe d’autres normes et réglementations, par exemple pour les transformateurs de conversion.

Les transformateurs secs du type à résine moulée ont l'avantage de ne provoquer aucune fuite de diélectrique ni de risque d'incendie ou d'explosion. De plus, ces transformateurs de type sec ne nécessitent aucun entretien et préservent l'environnement. Avec une faible inflammabilité, ils sont parfaitement adaptés aux applications critiques. Les meilleurs transformateurs en résine moulée sont conçus pour maximiser votre investissement grâce à des performances fiables et une longue durée de vie.

La transformation numérique des transformateurs moyenne tension contribue à fournir aux équipes opérationnelles un niveau plus élevé d’informations basées sur les données concernant les conditions de l’équipement. Elle permet de prendre des mesures proactives, ce qui permet de réduire les temps d’arrêt, de promouvoir la maintenance prédictive, ainsi que de maintenir les exigences et les coûts de maintenance à un niveau record.

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Types de transformateurs secs et résines utilisées

Quels sont les types de Dry-Type Transformers ? Transformateurs en résine moulée (CRT) : utilisent de la résine époxy pour isoler les enroulements, offrant une résistance mécanique et une résistance à l’humidité élevées. Transformateurs imprégnés de pression sous vide (VPI) : utilisent un processus sous vide et sous pression pour imprégner les enroulements de résine, offrant une isolation et une protection améliorées contre les facteurs environnementaux.

Protection fiable pour transformateurs, bobines, PCB et connecteurs : résistance diélectrique élevée : plus de 20 kV/mm pour une isolation sécurisée. Zéro retrait : stabilité dimensionnelle garantie pendant la polymérisation. Résistant à l’humidité et aux produits chimiques : idéal même en environnements exigeants. Polyvalent : convient aux transformateurs, enroulements, circuits imprimés et composants sensibles. Fiabilité à long terme : protège vos systèmes jusqu’à +150 °C en service.

Fabricants et marché

LuShan, HNE.1975, est un fabricant professionnel chinois spécialisé dans les transformateurs de puissance et les réacteurs depuis 49 ans. Fondé en 2008 dans le district de Nanhai dans la ville de Foshan, Guangdong Shengte Electric Co. est un professionnel dans la conception et la production de transformateur, de poste de transformation et d'appareillage de commutation. Nous sommes engagées à fabriquer des équipements de distribution électrique avec de faible émission de carbon, écologique et avec de faible consommation d'énergie.

Les transformateurs en résine moulée peuvent être utilisés pour différentes applications exigeant une résistance à l'eau, tels que les centres commerciaux, les aéroports, les tunnels, les sites nucléaires, les bateaux et les industries pétrolières. Faible perte de charge, faible déchargement partiel, niveau de bruit minimum et haute capacité de dissipation de chaleur. Une très bonne résistance à l'humidité.

Attribut	Transformateur huile	Transformateur résine (sec)
Isolation	Huile minérale	Résine époxy / solide
Refroidissement	Par huile (meilleur refroidissement)	Par air / conduction (limite de puissance)
Risque incendie / fuite	Présent	Quasi nul
Entretien	Élevé (contrôle huile)	Faible
Applications typiques	Forte puissance, postes extérieurs	Moyenne tension, sites sensibles, intérieurs

Aspects réglementaires pratiques

Pour le statut juridique, la conformité aux normes EN ou CEI 60076 est un élément central de mise sur le marché et d'exploitation en Europe. Les choix de conception (matériaux, type d'isolation, tests diélectriques, résistance au feu) influent directement sur les obligations réglementaires, les procédures de réception sur site et les assurances. Les transformateurs sans huile réduisent de nombreux risques liés à l'environnement et à la sécurité, ce qui facilite le respect de règles strictes sur les sites sensibles et dans les zones urbaines.

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